FR2573094A1 - MOLYBDENE ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN ALLIAGE DE MOLYBDENE ET SON PROCEDE DE FABRICATION. L'ALLIAGE DE MOLYBDENE CONTIENT DE 0,2 A 1,0 EN POIDS D'UN OYXDE D'UN METAL SPECIFIE PREPARE PAR ADDITION D'UN SEL DUDIT METAL SOUS UNE FORME DISSOUTE A DU MOLYBDENE ETOU A UN OXYDE DE MOLYBDENE OU BIEN A UN MELANGE DE DIFFERENTS COMPOSANTS A BASE DE MOLYBDENE; LE MELANGE EST ENSUITE REDUIT A UNE TEMPERATURE POUVANT ATTEINDRE 1150C EN UTILISANT DE L'HYDROGENE, LE METAL REDUIT EST COMPRIME SANS L'ADDITION D'UN LIANT DE PREFERENCE SOUS UNE PRESSION COMPRISE ENTRE 150 A 300MPA PUIS LE PRODUIT EST FRITTE A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE 1750 ET 2200C; ON AJOUTE DE PREFERENCE DES SELS DE ZIRCONIUM A L'OXYDE DE MOLYBDENE. APPLICATION AUX FOURS ET A L'INDUSTRIE NUCLEAIRE.THE INVENTION CONCERNS A MOLYBDENE ALLOY AND ITS MANUFACTURING PROCESS. THE MOLYBDENE ALLOY CONTAINS FROM 0.2 TO 1.0 BY WEIGHT OF AN OYXIDE OF A SPECIFIED METAL PREPARED BY ADDITION OF A SALT DUDIT METAL IN A DISSOLVED FORM WITH MOLYBDENE AND OR A MOLYBDENE OXIDE OR TO A MIXTURE OF DIFFERENT COMPONENTS BASED ON MOLYBDENE; THE MIXTURE IS THEN REDUCED TO A TEMPERATURE UP TO 1150C USING HYDROGEN, THE REDUCED METAL IS COMPRESSED WITHOUT THE ADDITION OF A PREFERRED BINDER UNDER A PRESSURE BETWEEN 150 TO 300MPA THEN THE PRODUCT IS SINTERED AT A COMPRESSED TEMPERATURE BETWEEN 1750 AND 2200C; PREFERENTIALLY ADDED ZIRCONIUM SALTS WITH MOLYBDENE OXIDE. APPLICATION TO FURNACES AND THE NUCLEAR INDUSTRY.
Description
La présente invention concerne un alliage à base de molybdène qui estThe present invention relates to a molybdenum-based alloy which is
résistant au fluage jusqu'à descreep resistant to
températures élevées et qui est stable même sous une atmos- high temperatures and which is stable even under an atmosphere of
phère réductrice, et également son procédé de fabrication. reducing gas, and also its manufacturing process.
Le point de fusion élevé du molybdène, son bon The high melting point of molybdenum, its good
module d'élasticité, sa stabilité à des températures relative- modulus of elasticity, its stability at relative temperatures
ment élevées et sa grande résistance à la corrosion rendent possible et nécessaire son utilisation pour de nombreuses high corrosion resistance makes it possible and necessary for many
applications variées et extrêmement importantes. varied and extremely important applications.
Pour améliorer encore les propriétés du molybdène, notamment sa résistance aux températures élevées, on a utilisé des alliages de molybdène contenant des carbures. L'alliage appelé TZC, qui contient 1,25 % Ti, de 0,15 à 0,5 % Zr et de 0,15 à 0,3 % C, est particulèrement résistant aux températures élevées. L'alliage TZM, qui contient moins de carbone et de 0,4 à 0,5 % Ti, de 0,06 à 0,12 % Zr et de 0,01 à 0,04 % C, ne possède pas cependant la résistance aux températures élevées de l'alliage TZC. Ces alliages sont utilisés comme noyaux pour le moulage par injection d'aluminium et pour des matrices lors de la coulée sous pression de laiton et d'acier inoxydable. L'utilisation de ces alliages est également recommandée pour la fabrication de composants de turbines à gaz, de valves et de buses dans les unités de propulsion de fusées. Un inconvénient desdits alliages consiste cependant dans le fait qu'ils sont d'une fabrication plus difficile et plus coûteuse que celle du molybdène seul, du fait qu'ils doivent être frittés sous un vide partiel en présence To further improve the properties of molybdenum, especially its resistance to high temperatures, molybdenum alloys containing carbides have been used. The alloy known as TZC, which contains 1.25% Ti, 0.15 to 0.5% Zr and 0.15 to 0.3% C, is particularly resistant to high temperatures. TZM alloy, which contains less carbon and 0.4 to 0.5% Ti, 0.06 to 0.12% Zr and 0.01 to 0.04% C, does not have the strength, however. at the high temperatures of TZC alloy. These alloys are used as cores for injection molding of aluminum and for dies during die casting of brass and stainless steel. The use of these alloys is also recommended for the manufacture of gas turbine components, valves and nozzles in rocket propulsion units. A disadvantage of said alloys however consists in the fact that they are of a more difficult and more expensive manufacture than that of molybdenum alone, because they must be sintered under a partial vacuum in the presence
d'hydrogène sec afin d'empêcher des changements de composi- dry hydrogen to prevent compositional changes.
tions et du fait qu'ils acquièrent seulement les propriétés tions and that they acquire only the properties
désirées après un traitement thermique ultérieur. desired after a subsequent heat treatment.
En addition à son utilisation dans l'industrie des métaux et dans la technologie des fusées, le molybdène a pris une importance croissante comme matériau résistant à la corrosion pour la construction d'appareillages chimiques In addition to its use in the metals industry and rocket technology, molybdenum has become increasingly important as a corrosion-resistant material for the construction of chemical equipment.
et comme matériau de construction dans l'industrie des fours. and as a building material in the furnace industry.
Le molybdène est d'une importance particulière comme matériau pour former des éléments conducteurs de chaleur et des écrans anti-rayonnement dans des fours à haute température; du fait qu'il peut être utilisé notamment dans une atmosphère d'hydrogène jusqu'à 2000C et dans le vide jusqu'à 1600'C. A Molybdenum is of particular importance as a material for forming heat conductive elements and radiation shields in high temperature furnaces; because it can be used in particular in a hydrogen atmosphere up to 2000C and in vacuum up to 1600'C. AT
des températures aussi élevées, les alliages mentionnés ci- such high temperatures, the alloys mentioned
dessus présentent des propriétés améliorées par rapport au molybdène seul. Néanmoins la durée de service et la résis- tance au fluage des alliages précités et d'autres alliages proposés sont encore limitées et nécessitent par conséquent above have improved properties compared to molybdenum alone. Nevertheless, the service life and the creep resistance of the abovementioned alloys and other proposed alloys are still limited and therefore require
une amélioration.an upgrade.
Par exemple l'alliage HT - molybdène contenant For example the alloy HT - molybdenum containing
du potassium et du silicium - recristallise et perd sa résis- potassium and silicon - recrystallises and loses its resistance
tance. Cet alliage peut seulement être traité si on observe des conditions strictes de fabrication, qu'il faut absolument suivre. Des tentatives ont été également faites pour utiliser des alliages composites qui contiennent du vanadium, du bore et du carbone en addition au molybdène (DE-OS 32 23 618) ou bien du molybdène plus du titane, du zirconium, de l'hafnium, ou un métal de terre rare, dans tous les cas en même temps que du carbone (DE-OS 26 17 204), pour fabriquer des alliages de haute stabilité à la chaleur et de grande résistance tance. This alloy can only be processed if strict manufacturing conditions are observed, which must absolutely be followed. Attempts have also been made to use composite alloys which contain vanadium, boron and carbon in addition to molybdenum (DE-OS 32 23 618) or molybdenum plus titanium, zirconium, hafnium, or a rare earth metal, in any case at the same time as carbon (German Offenlegungsschrift 26 17 204), for producing alloys of high heat stability and high strength
à des produits chimiques, sans perte de dureté. to chemicals, without loss of hardness.
Aucun des alliages précités, notamment les alliages contenant du carbure, ne sont stables dans une atmosphère d'hydrogène humide, par exemple dans des fours utilisant des briques réfractaires et des rideaux de flammes, du fait que dans de telles conditions il se produit une décarburation, qui provoque une perte correspondante de None of the above-mentioned alloys, especially alloys containing carbide, are stable in a humid hydrogen atmosphere, for example in furnaces using refractory bricks and flame curtains, because under such conditions a decarburization occurs. , which causes a corresponding loss of
résistance au fluage.creep resistance.
Il est par conséquent nécessaire de disposer d'un alliage de molybdène qui résiste également à de telles It is therefore necessary to have a molybdenum alloy which is also resistant to such
conditions extrêmes.extreme conditions.
Nous avons mis au point un alliage de molybdène qui possède des propriétés améliorées par rapport au molybdène seul et par rapport aux alliages mentionnés ci-dessus, tout en ne nécessitant pas de telles conditions de traitement We have developed a molybdenum alloy that has improved properties over molybdenum alone and with respect to the alloys mentioned above, while not requiring such treatment conditions.
rigoureuses ou astreignantes.rigorous or demanding.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un alliage de molybdène qui comprend les étapes consistant à mélanger du molybdène et/ou un oxyde de molybdène avec une solution d'un sel d'un métal approprié ( comme défini ici) à soumettre le mélange après, si nécessaire, un séchage, un broyage et un criblage, à une atmosphère réductrice d'hydrogène à une température non supérieure à 1150'C, à effectuer une autre mise en oeuvre pour former une pièce profilée par des techniques connues de traitement du molybdène en poudre, et à effectuer un frittage sous une atmosphère d'hydrogène à une température comprise entre 1750"C et 2200OC, sans addition de carbone ou d'un composé The present invention relates to a method of manufacturing a molybdenum alloy which comprises the steps of mixing molybdenum and / or molybdenum oxide with a solution of a salt of a suitable metal (as defined herein) to be subjected to mixing after, if necessary, drying, grinding and screening, at a reducing hydrogen atmosphere at a temperature of not more than 1150 ° C, to perform another process to form a shaped part by known processing techniques molybdenum powder, and sintering under an atmosphere of hydrogen at a temperature of between 1750 ° C and 2200 ° C, without addition of carbon or a compound
contenant du carbone à aucune étape du processus. containing carbon at any stage of the process.
On a découvert, de façon surprenante, que des alliages de molybdène contenant seulement de petites quantités d'oxyde métallique spécifié et aucun pourcentage de carbone sont stables même à des températures supérieures à 1600OC, par exemple également dans une atmosphère d'hyrogène humide, et conservent leur résistance au fluage et leur It has surprisingly been found that molybdenum alloys containing only small amounts of specified metal oxide and no percentage of carbon are stable even at temperatures above 1600 ° C, for example also in a moist hyrogen atmosphere, and maintain their creep resistance and their
résistance mécanique dans de telles conditions extrêmes. mechanical resistance in such extreme conditions.
La teneur en oxyde métallique d'un alliage préparé par un procédé conforme à la présente invention est définie par le sel métallique utilisé qui est converti The metal oxide content of an alloy prepared by a process according to the present invention is defined by the metal salt used which is converted
en oxyde pendant les différentes étapes de mise en oeuvre. in oxide during the different stages of implementation.
L'étape de mélange peut être effectuée soit par la technique classique consistant à mélanger le composant à base de molybdène avec la solution de sel métallique pour former une boue, soit par pulvérisation de la solution sur le composant à base de molybdène pour-obtenir un mélange humide; cette dernière technique est celle que nous avons mise au point et qui donne de façon surprenante de bons The mixing step may be carried out either by the conventional technique of mixing the molybdenum component with the metal salt solution to form a slurry or by spraying the solution onto the molybdenum-based component to obtain a solution. wet mix; this last technique is the one that we have developed and which surprisingly gives good
résultats et de gros avantages par-rapport au procédé classi- results and major advantages over the conventional
que. Lorsqu'un mélange direct se produit, la boue formée doit être séchée, broyée et filtrée pour obtenir la poudre nécessaire pour une autre mise en oeuvre. Nous avons trouvé que, par pulvérisation de la solution sur le composant à base de molybdène, le mélange humide formé pouvait être utilisé sans qu'un autre traitement soit nécessaire pour un than. When direct mixing occurs, the slurry formed must be dried, milled and filtered to obtain the powder needed for another process. We have found that by spraying the solution onto the molybdenum-based component, the formed wet mix could be used without any further treatment being required for a solution.
autre conditionnement en vue de la formation de l'alliage. other conditioning for the formation of the alloy.
En conséquence, de préférence la solution de sel métallique est pulvérisée sur le composant à base de As a result, preferably the metal salt solution is sprayed onto the
molybdène dans un mélangeur approprié, par exemple un mélan- molybdenum in a suitable mixer, for example a mixture of
geur rotatif mécanique. Le mélangeur utilisé doit évidemment être résistant à la corrosion, par exemple en étant pourvu mechanical rotary shaft. The mixer used must obviously be resistant to corrosion, for example by being provided with
d'un revêtement en caoutchouc. La solution peut être pulvé- a rubber coating. The solution can be sprayed
risée en utilisant un pulvérisateur approprié ou un appareil à buse approprié. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser un pulvérisateur à air comprimé. De préférence, lorsque toute la matière à pulvériser a été utilisée, le by using a suitable sprayer or a suitable nozzle apparatus. It has been found particularly advantageous to use a compressed air sprayer. Preferably, when all the material to be sprayed has been used, the
composant correspondant au molybdène et le composant corres- component corresponding to molybdenum and the corresponding component
pondant au sel métallique sont encore mélangés dans le mélangeur pendant une courte période de temps, de préférence une période d'une demi-heure, et notamment une période de minutes. Ce mélange additionnel assure une distribution homogène des composants. Le mélange obtenu est usuellement The metal salt layers are further mixed in the mixer for a short period of time, preferably a half hour, and especially a period of minutes. This additional mixture ensures a homogeneous distribution of the components. The mixture obtained is usually
humide mais non mouillé et il n'est pas nécessaire d'effec- wet but not wet and it is not necessary to
tuer un traitement de séchage, de broyage ou de filtrage kill a drying, grinding or filtering treatment
à ce stade.at this stage.
Le composant à base de molybdène peut être du molybdène pur ou un oxyde de molybdène. En variante, on peut utiliser un mélange de molybdène et d'un ou plusieurs oxydes The molybdenum component may be pure molybdenum or molybdenum oxide. Alternatively, a mixture of molybdenum and one or more oxides may be used
de molybdène, ou bien un mélange d'oxydes de molybdène. molybdenum, or a mixture of molybdenum oxides.
Des matières premières pour la fabrication de tels alliages comprennent du dioxyde de molybdène ou du trioxyde de molybdène industriellement purs, tels que ceux obtenus par traitement du minerai par l'intermédiaire du molybdate d'ammonium ou bien de l'acide molybdique. Comme mentionné cidessus, il est également possible d'utiliser un mélange des oxydes précités ou bien un mélange desdits oxydes avec du molybdène pur. L'oxyde de molybdène est intimement mélangé avec une solution d'un sel métallique approprié dans un appareillage approprié. La solution est de préférence une solution aqueuse et elle est acidifiée de façon appropriée, si nécessaire, pour maintenir le sel en solution. En fonction de l'oxyde de mo]bdène utilisé, le mélange d'oxydes est réduit en métal en une ou deux étapes dans une atmosphère d'hydrogène à des températures pouvant atteindre 1150"C, de préférence à une température rentrant dans la gamme Raw materials for the manufacture of such alloys include industrially pure molybdenum dioxide or molybdenum trioxide, such as those obtained by treating the ore through ammonium molybdate or molybdic acid. As mentioned above, it is also possible to use a mixture of the aforementioned oxides or a mixture of said oxides with pure molybdenum. Molybdenum oxide is intimately mixed with a solution of a suitable metal salt in a suitable apparatus. The solution is preferably an aqueous solution and is suitably acidified, if necessary, to maintain the salt in solution. Depending on the oxide of alkene used, the oxide mixture is reduced to one or two stages of metal in a hydrogen atmosphere at temperatures up to 1150 ° C, preferably at a temperature within the range.
comprise entre 850 et 11500 C, et en particulier à 1050'C. between 850 and 11500 C, and in particular at 1050 ° C.
Pendant ce processus, les sels métalliques ajoutés en petites quantités subissent une hydrolyse pour former les hydroxydes et ils restent finalement répartis de façon homogène dans le During this process, the metal salts added in small amounts undergo hydrolysis to form the hydroxides and they finally remain homogeneously distributed in the
métal sous la forme d'oxydes.metal in the form of oxides.
Par le terme "métal approprié " utilisé ici, on doit entendre un métal qui, sous la forme d'un sel, By the term "suitable metal" used herein, it is meant a metal which, in the form of a salt,
constitue une solution avec un solvant approprié, cette solu- is a solution with a suitable solvent, this solution
tion produisant un oxyde du métal dans les conditions opéra- producing an oxide of the metal under the operating conditions
toires conformes au procédé selon l'invention, sans une autre décomposition ou une alération permanente à partir de la phase solide. Le terme "métal" se rapporte ici à un métaIloide ou à un élément ayant des propriétés analogues à un métal. Ainsi des métaux dont les oxydes fondent à des températures de 1500 C ou plus et qui forment un oxyde dispersé dans un alliage de molybdène durci, sont appropriés et les oxydes précités sont par exemple ceux qui restent solides et en dispersion dans le molybdène dans les conditions du procédé, par exemple pendant un frittage, ou bien qui fondent pendant le frittage et qui précipitent ensuite pour former une phase according to the process according to the invention, without further decomposition or permanent flooding from the solid phase. The term "metal" refers herein to a metalolide or an element having metal-like properties. Thus metals whose oxides melt at temperatures of 1500 ° C. or more and which form a dispersed oxide in a hardened molybdenum alloy are suitable and the oxides mentioned above are, for example, those which remain solid and in dispersion in molybdenum under the conditions of the process, for example during sintering, or which melt during sintering and which then precipitate to form a phase
dispersée dans le molybdène métallique lors du refroidissement. dispersed in molybdenum metal during cooling.
Des métaux dont les oxydes fondent pendant les traitements de réduction ou de frittage et qui ne précipitent pas pour Metals whose oxides melt during the reduction or sintering processes and which do not precipitate for
former un oxyde dispersé dans la matière durcie ne convien- forming an oxide dispersed in the cured material does not
draient pas.should not.
Comme métaux particulièrement appropriés, on peut citer l'aluminium, le baryum, le calcium, le cerium, le chrome, l'afnium, le magnésium, le silicium, le strontium, Particularly suitable metals include aluminum, barium, calcium, cerium, chromium, afnium, magnesium, silicon, strontium,
le thorium, l'yttrium, le zirconium et des métaux semblables. thorium, yttrium, zirconium and similar metals.
Dans le procédé conforme à l'invention, il est préférable d'utiliser un sel d'aluminium, de chrome, d'afnium, de titane ou de zirconium. Il est particulièrement préféré d'utiliser un sel d'aluminium-, de chrome ou de zirconium lorsque l'alliage In the process according to the invention, it is preferable to use a salt of aluminum, chromium, afnium, titanium or zirconium. It is particularly preferred to use a salt of aluminum, chromium or zirconium when the alloy
résultant doit être utilisé dans l'industrie nucléaire. resulting must be used in the nuclear industry.
Il est possible d'utiliser dans le procédé conforme à l'invention un mélange de sels qui produisent un It is possible to use in the process according to the invention a mixture of salts which produce a
alliage contenant le mélange correspondant d'oxydes métalli- alloy containing the corresponding mixture of metal oxides
ques. Il est également possible d'utiliser un sel de deux c. It is also possible to use a salt of two
métaux appropriés.appropriate metals.
G Le sel utilisé doit être un sel qui est soluble, ou qui peut être maintenu en solution, dans un solvant approprié et qui produit un oxyde du métal approprié dans les conditions opératoires correspondant au procédé selon l'invention. Le sel est de préférence un chlorure, un The salt used should be a salt which is soluble, or which can be kept in solution, in a suitable solvent and which produces an oxide of the appropriate metal under the operating conditions corresponding to the process according to the invention. The salt is preferably a chloride, a
iodure, un sulfate ou un nitrate.iodide, sulphate or nitrate.
En particulier, le sel d'un métal approprié utilisé est du nitrate de zirconium. Avantageusement ce sel In particular, the salt of a suitable metal used is zirconium nitrate. Advantageously this salt
est utilisé dans une solution aqueuse qui peut être fraîche- is used in an aqueous solution that can be fresh-
ment préparée ou bien qui peut être une solution disponible prepared or that may be an available solution
dans le commerce, par exemple une solution à 20 % en poids. commercially, for example a 20% solution by weight.
La solution aqueuse de nitrate de zirconium peut être acidifée The aqueous solution of zirconium nitrate can be acidified
en vue de son application dans le procédé conforme à l'inven- for its application in the process according to the invention.
tion.tion.
La quantité de sel utilisé est avantageusement choisie de manière à obtenir un alliage contenant de 0,2 à 1 % en poids d'un oxyde d'un métal approprié, de préférence de 0,25 à 0,6 % en poids d'un oxyde métallique et notamment The amount of salt used is advantageously chosen so as to obtain an alloy containing from 0.2 to 1% by weight of an oxide of a suitable metal, preferably from 0.25 to 0.6% by weight of a metal oxide and in particular
de 0,3 à 0,6 % en poids dudit oxyde. from 0.3 to 0.6% by weight of said oxide.
Le solvant utilisé dans le procédé conforme à l'invention peut être tout solvant approprié, et de préférence The solvent used in the process according to the invention may be any suitable solvent, and preferably
de l'eau.some water.
Lors de l'utilisation de l'alliage métallique dans la technologie nucléaire, on doit cependant faire en sorte que seulement des sels de métaux, dont les oxydes comportent une section de capture de neutrons thermiques aussi petite que possible, soient ajoutés au composant à base de molybdène. Puisque lesdits alliages ne contiennent pas de carbone, aucun autre agent réducteur qui réduirait les oxydes métalliques n'est présent après la réduction de l'oxyde de When using the metal alloy in nuclear technology, however, it must be ensured that only metal salts, whose oxides have a thermal neutron capture section as small as possible, are added to the base component. of molybdenum. Since said alloys do not contain carbon, no other reducing agent that would reduce the metal oxides is present after the reduction of the oxide of
molybdène en métal.molybdenum metal.
Il est aussi usuellement inutile d'employer des It is also usually unnecessary to use
liants à n'importe quel stade du procédé conforme à l'inven- binders at any stage of the process according to the invention.
tion. Il en résulte qu'aucune impureté, notamment pas de carbone, ne pénètre dans l'alliage et que ses propriétés tion. As a result, no impurities, in particular no carbon, enter the alloy and its properties
ne sont par conséquent pas affectées. therefore are not affected.
La poudre obtenue dans le procédé conforme à l'invention peut être traitée conformément à des techniques The powder obtained in the process according to the invention can be treated according to techniques
connues de conditionnement de poudre de molybdène, sans utili- molybdenum powder packaging, without the use of
sation de conditions ou précautions spéciales. Par exemple l'utilisation d'un vide partiel, d'une atmosphère d'hydrogène sec dans l'étape de frittage, est inutile, bien qu'une atmos- ph-re d'hydrogène à la pression atmosphérique ou à une basse conditions or special precautions. For example, the use of a partial vacuum, a dry hydrogen atmosphere in the sintering step, is unnecessary, although an atmosphere of hydrogen at atmospheric pressure or a low
pression soit de préférence employée. pressure is preferably employed.
La poudre métallique résultante est filtrée de façon appropriée initialement au travers d'un tamis de 1,65 mm d'ouverture de maille, puis au travers d'un tamis de 0,06 mm d'ouverture de maille. Les grains ainsi obtenus ont une dimension de particule comprise entre 2 et 8 microns ( dimension moyenne de particule obtenue avec un tamis fin Fisher). La poudre est comprimée sous une pression comprise entre 150 et 300 mPa pour former des pièces profilées, par exemple des tiges ou des barres, et elle est chauffée dans un four à cornue pendant une période comprise entre 3 et 72 heures, à une température comprise entre 1750 et 2200'C, de préférence d'environ 1850C, en fonction des dimensions de la pièce et des dimensions de particules de la poudre. Pendant ce processus, le métal est fritté pour former un bloc solide et il a alors une densité supérieure à 91 % de la densité théorique. Si cette densité n'est pas atteinte, il est nécessaire que le frittage soit poursuivi pendant plusieurs heures. Lors de la formation de barres, il est possible de les laminer sous forme de feuilles d'une manière connue en faisant The resulting metal powder is suitably filtered initially through a 1.65 mm mesh screen and then through a 0.06 mm mesh screen. The grains thus obtained have a particle size of between 2 and 8 microns (average particle size obtained with a Fisher fine sieve). The powder is compressed at a pressure of between 150 and 300 mPa to form profiled parts, for example rods or bars, and is heated in a retort furnace for a period of between 3 and 72 hours at a temperature of between 1750 and 2200 ° C, preferably about 1850 ° C, depending on the size of the part and the particle size of the powder. During this process, the metal is sintered to form a solid block and then has a density greater than 91% of the theoretical density. If this density is not reached, it is necessary that the sintering be continued for several hours. When forming bars, it is possible to laminate them in the form of sheets in a known manner by making
intervenir les températures et les étapes de réduction corres- intervene the temperatures and the corresponding reduction steps
pondant au molybdène pur. La surface est normalement brillante; elle peut être décapée avec des acides pour obtenir un fini spawning with pure molybdenum. The surface is normally shiny; it can be pickled with acids to obtain a finish
mat.mast.
Un autre avantage de cet alliage consiste en ce qu'il peut être soudé par des procédés classiques de soudage à l'arc sous argon en utilisant, si nécessaire, des fils ( ou des électrodes) d'apport qui sont constitués du même matériau à base de molybdène ou d'un matériau différent. Le soudage par faisceau électronique du métal est également possible. Le métal est avantageusement recuit à 950 C après soudage. Le métal peut être utilisé dans une grande diversité d'applications o il est important d'obtenir une grande résistance à la température et une bonne résistance Another advantage of this alloy is that it can be welded by conventional argon arc welding processes using, if necessary, filler wires (or electrodes) which are made of the same material to be used. molybdenum base or a different material. Electron beam welding of metal is also possible. The metal is advantageously annealed at 950 C after welding. The metal can be used in a wide variety of applications where it is important to achieve high temperature resistance and resistance
à la corrosion, notamment dans des conditions réductrices. corrosion, especially under reducing conditions.
L'Exemple suivant illustre l'invention. The following example illustrates the invention.
ExempleExample
kg de dioxyde de molybdène pur sont intro- kg of pure molybdenum dioxide are introduced
duits dans un mélangeur de ciment revêtu de caoutchouc ou résistant à la corrosion. 0,69 kg de nitrate de zirconium sont dissous dans 4 litres d'eau avec addition d'une petite quantité d'acide nitrique. L'acide nitrique est destiné à empêcher une hydrolyse prématurée du nitrate de zirconium et à maintenir ce dernier en solution. La solution de nitrate de zirconium est pulvérisée au moyen d'une buse appropriée sur l'oxyde de molybdène qui est maintenu en mouvement dans le mélangeur. Lorsque l'addition de la solution de nitrate est terminée, le mélange est poursuivi pendant une autre période de 5 à 15 minutes. Le mélange est ensuite rendu humide mais non mouillé. Le mélange est alors chauffé, sans séchage intermédiaire, dans des plateaux en alliage de molybdène ou en alliage de nickel et dans une atmosphère d'hydrogène, la température montant lentement jusqu'à 1150 C. Alors que l'oxyde de molybdène est réduit en métal, le nitrate de zirconium se décompose pour former du dioxyde de zirconium et il est-uniformément distribué dans - la poudre de molybdène. La poudre métallique résultante est filtrée, d'abord au travers d'un tamis d'environ 1,7 mm d'ouverture de maille puis au travers d'un tamis d'environ 0,064 mm d'ouverture de maille. Les grains d'une granulométrie supérieure à 1,7 mm puis les grains d'une granulométrie supérieure à 0,064 mm sont rebutés. Les grains fins d'une granulométrie inférieure à 0,064 mm sont comprimés pour in a cement mixer coated with rubber or corrosion resistant. 0.69 kg of zirconium nitrate are dissolved in 4 liters of water with the addition of a small amount of nitric acid. Nitric acid is intended to prevent premature hydrolysis of zirconium nitrate and to maintain the latter in solution. The zirconium nitrate solution is sprayed by means of a suitable nozzle onto the molybdenum oxide which is kept moving in the mixer. When the addition of the nitrate solution is complete, mixing is continued for another period of 5 to 15 minutes. The mixture is then made wet but not wet. The mixture is then heated, without intermediate drying, in molybdenum alloy or nickel alloy trays and in a hydrogen atmosphere, the temperature rising slowly to 1150 C. While the molybdenum oxide is reduced in metal, zirconium nitrate decomposes to form zirconium dioxide and is uniformly distributed in the molybdenum powder. The resulting metal powder is filtered, first through a sieve of about 1.7 mm mesh aperture and then through a sieve of about 0.064 mm mesh aperture. Grains with a particle size greater than 1.7 mm and grains with a particle size greater than 0.064 mm are rejected. Fine grains with a particle size less than 0.064 mm are compressed to
former des barres rectangulaires sans l'addition d'un liant. form rectangular bars without the addition of a binder.
Les barres sont chauffées pendant 45 heures dans un four à cornue à 850 C dans une atmosphère d'hydrogène. Après le processus de frittage, la matière possède une densité correspondant approximativement à 93 % de la densité théorique. Le métal peut être mis sous forme de feuilles The bars are heated for 45 hours in a retort furnace at 850 C in a hydrogen atmosphere. After the sintering process, the material has a density corresponding to approximately 93% of the theoretical density. The metal can be made into sheets
par laminage.by rolling.
Des alliages analogues sont obtenus en utilisant Analogous alloys are obtained using
des sels d'aluminium, de chrome, de titane ou d'hafnium. aluminum, chromium, titanium or hafnium salts.
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